蚕豆和玉米叶绿体atpE基因表达产物的生物活性差异及次级结构分析

编码蚕豆和玉米叶绿体ATP合酶ε亚基的atpE基因分别在大肠杆菌中获得了高效表达 ,两种表达的ε亚基蛋白分别与来自蚕豆、玉米和菠菜的缺失ε亚基的CF1重组后 ,发现玉米的ε亚基蛋白在抑制CF1 ATP酶水解ATP、阻塞类囊体膜质子通道以及它促进光合磷酸化等方面均明显地强于蚕豆的ε亚基蛋白。该结果表明 :( 1)ε亚基对ATP合酶活性的调节作用与其同ATP合酶其他亚基间的亲和力大小密切相关 ;( 2 )ε亚基抑制CF1水解ATP和阻塞质子通道两个功能是呈正相关的。圆二色性 (circulardichroism)的分析结果表明 ,玉米CF1ε亚基的 4种二级结构比例为α 螺旋 2 2 .6% ,β 折叠 3 0 .6% ,β 转角 9.3 % ,无规则结构 3 7.7% ;蚕豆CF1ε亚基的 4种二级结构比例为α 螺旋 3 1.4 % ,β 折叠 2 2 .3 % ,β 转角 13 .8% ,无规则结构 3 2 .4 %     

淡色库蚊ATP合酶B亚基基因克隆和序列分析及其与溴氰菊酯抗性的关系

【目的】克隆淡色库蚊Culex pipiens pallens ATP合酶B亚基基因编码区序列,并进行生物信息学分析,研究其与溴氰菊酯抗性关系。【方法】通过PCR方法扩增ATP合酶B亚基基因编码区序列;利用生物信息学网站在线分析工具,预测ATP合酶B亚基基因编码蛋白的理化性质和功能特征;通过实时定量PCR方法比较ATP合酶B亚基基因在室内筛选的淡色库蚊溴氰菊酯敏感品系和抗性品系中的表达,并在现场种群溴氰菊酯敏感和抗性个体中做进一步验证。【结果】成功克隆淡色库蚊ATP合酶B亚基基因编码区序列(Gen Bank登录号:KY783434),长717 bp,编码238个氨基酸。生物信息学分析表明,其编码蛋白理论相对分子量为26.96 k D,等电点为8.97,在第70-231位氨基酸具有ATP合酶B亚基结构域,未发现信号肽和跨膜区。实时定量PCR结果显示,ATP合酶B亚基基因在室内筛选的淡色库蚊抗溴氰菊酯品系和现场种群溴氰菊酯抗性个体中表达量均上调。【结论】本研究获得了淡色库蚊ATP合酶B亚基基因编码区序列,进行了生物信息学分析,并证实其在溴氰菊酯抗性个体中高表达,为进一步研究该基因在蚊抗药性中的作用奠定了基础。     

酵母线粒体ATP合酶生物合成及组装机制研究进展

线粒体ATP合酶是线粒体氧化磷酸化的关键酶,其功能缺陷会导致能量代谢障碍相关的线粒体疾病。线粒体ATP合酶是由多个亚基组成的蛋白复合物,其生物合成和组装是个复杂的生物过程。酵母是研究线粒体ATP合酶结构、生物合成和组装机制的模式实验材料之一,且相关研究取得了很多进展。本文概述了国内外用酿酒酵母研究线粒体ATP合酶的结构、调控线粒体ATP合酶亚基生物合成和组装的辅助蛋白及合酶的模块化组装过程的研究进展,以期为线粒体ATP合酶的工作机制及相关线粒体疾病的研究提供理论借鉴和参考依据。     

高活性F1-ATP酶单分子旋转初步观察

从基因突变的F1 ATP酶 (基因突变质粒 ,α C193S ,γ S10 7C ,β亚基带有 10个组氨酸标记 (His Tag) ,转入到菌株大肠杆菌JM10 3)的菌株中筛选出一高表达菌株 .该菌株表达的F1 ATP酶经纯化后其水解活性明显高于文献值 .从单分子水平上进行观察 ,发现在水解ATP过程中 ,γ亚基上连接的荧光标记蛋白微丝 ,其旋转速度要比文献中同样条件下快约一倍     

用酵母双杂交系统检测菠菜叶绿体ATP合酶CF1各亚基间的相互作用

将菠菜叶绿体ATP合酶CF1的5种亚基基因分别插入到质粒pGBT9和pGAD424,双转化入酵母菌株,用酵母双杂交系统检测菠菜叶绿体CF1各亚基间的相互作用.结果显示CF1的5种亚基中,γ与ε亚基有较强的相互作用;α与β,α与ε,β与ε,β与δ亚基间也有稳定的相互作用;γ与δ,δ与ε亚基间有微弱的或短暂的相互作用;而α与γ,α与δ,β与γ等亚基间在酵母双杂交系统中没有相互作用.这些结果有助于研究ATP合酶在催化过程中的结构变化和亚基间的相互关系.     

融合蛋白GST-Ulp1p在大肠杆菌中的高效可溶性表达及其活性鉴定

利用基因工程技术,体外重组小分子类泛素修饰蛋白酶1(Ulp1)的活性片段,获得高表达、高特异性重组蛋白酶。从酿酒酵母Saccharomyces cerevisia中提取Ulp1编码第403到621个氨基酸残基之间的DNA片段(Ulp1p),在其C端加入6×His并连接到大肠杆菌表达载体pGEX中,构建重组表达质粒pGEX-Ulp1p-his6。将重组质粒转化至大肠杆菌Rosetta(DE3)中,氨苄青霉素抗性筛选转化子。表达、纯化后,以SUMO融合蛋白检测其活性。经过优化,该蛋白可溶性表达,表达量占菌体总蛋白的40.12%。可通过谷胱甘肽琼脂糖凝胶柱或Ni-NTA凝胶亲和层析纯化得到纯度98%的蛋白。经酶切分析,比活力为1.375×104U/mg。融合蛋白GST-Ulp1p-His6无需切除谷胱甘肽S-转移酶(GST)标签,具有很高的活性,制备简易;6×His标签,有利于底物蛋白切割后纯化,减少蛋白损失。本研究为制备高活力的SUMO蛋白酶提供了一个新方法。     

木糖异构酶在酿酒酵母细胞表面的展示

将来源于嗜热细菌Thermus thermophilus的木糖异构酶基因xylA,与酿酒酵母(Sac-charomyces cerevisiae)a-凝集素表面展示载体pYD1的Aga2p亚基C端序列融合。编码融合蛋白的基因序列前接上半乳糖诱导型启动子。用LiAc完整细胞法转化酿酒酵母EBY100。含重组质粒的菌株EBY100/pYD-xylA经半乳糖诱导表达外源融合蛋白,免疫荧光显微镜结果显示外源蛋白被锚定在细胞壁上,木糖异构酶活性测定结果表明,细胞壁上酶活测定值为1.52U,木糖异构酶在酿酒酵母细胞壁上得到活性表达。     

人乳头瘤病毒l6型E6-E7融合蛋白真核表达载体的构建与鉴定

目的构建人乳头瘤病毒l6型(HPV16)E6-E7融合蛋白真核表达载体,为研究其基因疫苗免疫活性奠定实验基础。方法 PCR扩增HPV16 E6-E7基因片段,将其连接到真核表达载体pcDNA3.1(+),构建真核表达载体pcDNA3.1(+)/HPV16 E6-E7,双酶切及测序鉴定。将质粒转染HeLa细胞,RT-PCR鉴定E6-E7基因在HeLa细胞中的表达。提取质粒免疫小鼠,利用免疫组化方法检测在其肌肉组织中的表达。结果成功构建了真核表达载体pcDNA3.1(+)/HPV16 E6-E7;在转染pcDNA3.1(+)/HPV16 E6-E7的细胞中检测到HPV16 E6-E7基因。在免疫该质粒的小鼠肌肉组织中可以检测到该质粒的蛋白表达。结论成功的构建的了真核表达载体pcDNA3.1(+)/HPV16 E6-E7,该载体能在HeLa细胞内以及小鼠骨骼肌细胞内有效表达。     

梅花鹿FSH β亚基基因克隆与融合表达

以原构建的克隆载体为模板,PCR扩增梅花鹿FSHβ亚基基因,TA克隆后经双酶切插入表达载体pGEX-6P-2,阳性克隆导入E.coli BL21,IPTG诱导表达GST-FSHβ融合蛋白,SDS-PAGE进行分析鉴定.结果显示,FSHβ PCR产物大小约410 bp,测序结果与GenBank序列一致,成功构建了重组表达载体pGEX-6P-2-FSHβ,融合蛋白经SDS-PAGE分析,在相对分子量39.5 kD处,出现特异性蛋白条带,说明梅花鹿FSHβ亚基基因片段已在E.coli BL21中成功表达了FSHβ-GST融合蛋白,融合蛋白功能有待进一步分析.     

带Tat标记质粒载体的构建及其转导融合蛋白进入细胞的研究

采用点突变技术构建了带 6×His、Tat和Flag多个标记的pET HTF的质粒载体 ,利用基因重组技术构建pET HTF EGFP融合蛋白载体 .酶切和DNA测序证明 ,所构建的pET HTF和pET HTF EGFP载体正确 .BL2 1(DE3)表达融合蛋白 ,用Ni2 + 分离柱纯化His Tat Flag EGFP蛋白 ,并加入培养的NIH3T3细胞 .荧光显微镜观察显示 ,His Tat Flag EGFP融合蛋白进入细胞 .带His、Tat和Flag标记的质粒载体pET 14b HTF表达的融合蛋白能够进入细胞 ,该载体为进行蛋白质功能研究和基因治疗研究提供了一个重要工具     

高等植物叶绿体ATP合酶ε亚基的结构与功能

ε亚基是叶绿体ATP合酶最小的一个亚基,有阻塞ATP合酶的质子通道和抑制其水解ATP活力的两种功能.用定点突变和缺失等分子生物学方法对ε亚基的结构功能进行了研究,结果表明:ε亚基42位上的苏氨酸(Thr42)对维持其结构和功能都很重要.与大肠杆菌ATP合酶相比,叶绿体ATP合酶ε亚基C端和N端的氨基酸残基缺失对其结构功能的影响更为敏感.     

酿酒酵母rav2基因的克隆及其在大肠杆菌中的表达

RAVE(regulator of the H+-ATPase of the vacuolar and endosomal membranes)复合物由Ravl p,Rav2p和Skplp 3个亚基组成.将酿酒酵母中的rav2基因克隆到表达载体pETDuet-1中,构建重组质粒pETDuet-R2,并转化入大肠杆菌BL21(DE3)中进行表达.通过IPTG诱导,SDS-PAGE分析重组菌在诱导后表达出目的蛋白.目的蛋白经Ni-NTA凝胶纯化后再经质谱进一步验证确定为酿酒酵母的Rav2p蛋白.目前国际上还没有有关Rav2p的结构和性质以及RAVE亚基之间相互关系的研究.重组质粒pETDuet-R2的成功构建以及Rav2p的可溶性表达为研究RAVE亚基之间的相互作用以及V-ATP酶的活性调节机理打下基础.     

pEGFP-HPV16E7重组融合蛋白质粒的构建及其表达

应用基因重组技术,构建增强绿色荧光蛋白(EGFP)与人乳头瘤病毒16型E7(HPV16E7)的重组融合表达质粒,经限制性内切酶酶切鉴定和PCR分析后,用基因转染技术将其导入小鼠肝癌细胞,荧光显微镜下观察融合蛋白的表达.酶切鉴定和PCR分析证实重组质粒中插入目的基因片段的大小、方向和插入位点均正确,在转染的小鼠肝癌细胞中观察到绿色荧光蛋白的表达.构建的pEGFP-HPV16E7融合表达质粒能直观地反映转染细胞中EGFP-HPV16E7融合蛋白的表达.由于转化率与表达率融为一体,故有利于对转染细胞的筛选,缩短转染细胞在体外的筛选的时间适用于对HPV16E7分子生物学特性、致瘤机理及APC提呈等的研究.为建立表达HPV16E7的实体瘤动物模型奠定了基础.     

过氧化物酶蛋白1 真核表达载体构建及在Hela 细胞的表达与定位

目的:构建过氧化物酶蛋白1(PRDX 1)的真核表达载体,观察其在Hela细胞内表达及定位。方法:提取BALB/c小鼠肝脏组织总RNA,通过RT-PCR方法扩增得到小鼠PRDX 1编码序列,酶切后克隆至pcDNA3-myc载体。重组质粒通过PCR、酶切、测序证明构建正确后经脂质体转染Hela细胞,然后利用Western blot和荧光显微镜技术观察该融合蛋白在细胞内表达及定位。结果:经鉴定证明重组质粒构建正确;Western blot实验显示,该质粒能够在Hela细胞中特异表达;免疫荧光试验显示,蛋白产物分布在胞浆和胞核,证明该蛋白在细胞内高表达。结论:成功构建带有myc标签的PRDX 1真核表达载体,该质粒能够在哺乳细胞中特异表达并且外源性PRDX 1蛋白分布在Hela细胞胞浆胞核内,为深入研究PRDX 1蛋白在细胞内相关生物学研究奠定了基础。     

酿酒酵母合成异源单萜类化合物的研究进展

单萜类化合物在食品、医药和工业等领域有重要的应用,具有可观的经济价值.随着合成生物学的日益发展,利用微生物作为细胞工厂合成单萜类化合物成为时下的研究热点.酿酒酵母是真核生物表达的模式菌株,其甲羟戊酸途径为单萜类化合物的合成提供直接前体,因此在酿酒酵母中构建异源单萜类化合物合成途径有较大优势.本文介绍了酿酒酵母细胞中异源单萜类化合物合成途径的构建.从甲羟戊酸途径代谢通量调控机制和融合酶调控酶催化反应效率两方面概述了酿酒酵母异源合成单萜类化合物的研究进展.     

用于植物基因研究的mCherry表达载体构建及定位表达

荧光蛋白在生物学研究中具有广泛的应用和重要的作用,其中红色荧光蛋白mCherry因其颜色和良好的特性,对于植物基因研究具有重要的使用价值,本研究将mCherry基因构建到pBI121植物表达载体系统中,构建了pBI121MCS-mCherry载体。利用基因枪转化法转入洋葱表皮进行表达验证,显微镜观察结果显示整个洋葱细胞具有红色荧光,证明该载体能够在植物细胞中表达红色荧光蛋白。利用双酶切连接法将转录因子BpMYB4基因构建到该载体上,得到融合表达载体pBI121MCS-mCherry-BpMYB4,在洋葱表皮中表达,结果显示细胞核具有红色荧光,证明该载体能够准确表达融合蛋白,进行亚细胞定位。同时融合基因时不再需要中间载体,构建简便,引入的KpnⅠ酶切位点,增加了可选择性。因此该载体可用于植物基因表达定位及转基因植株筛选研究中,为今后的白桦基因组学研究提供了材料。     

薄荷GPPS基因原核表达及RNA干扰载体构建

利用薄荷挥发油合成途径关键酶之一的薄荷牻牛儿基焦磷酸合酶(GPPS)基因特异引物,扩增得到GPPS基因开放式阅读框(1 131 bp),并将其插入到原核表达载体pET-28a中,经酶切测序验证的重组质粒pET-28a-GPPS转入Rosetta(DE3),利用IPTG诱导表达融合蛋白。结果显示,终浓度为1 mmol/L的IPTG进行诱导后6 h,SDS-PAGE显示薄荷GPPS基因在Rosetta(DE3)中获得高效表达。目前利用RNA干扰技术研究基因功能的方法已日趋成熟,以GPPS大亚基基因为靶目标,成功构建了薄荷GPPS大亚基基因的pBI121-RNAi-GPPS干扰载体。     

酿酒酵母RAVE复合物的155kD亚基Rav1p的克隆及其在大肠杆菌中的表达纯化

以酿酒酵母基因组DNA为模板,根据CenBank上公布的酿酒酵母Ravlp基因(rav1)序列和表达裁体特性设计 特异性引物,PCR扩增得到4 074 bp的DNA片段,将PCR产物和原核表达栽体pET28a(+)同时进行双酶切;双酶切后的PCR产物和表达栽体进行连接,构建成重组质粒pET28a-ravl.再将pET28a-ravl转化到BL21( DE3)感受态细胞中.经IPTG 16℃低温诱导40h表达His-tag融合的Ravlp.诱导后的菌体进行超声波破碎,然后用GE healthcare公司的AKTA蛋白纯化仪和His Trap HP I mL亲和层析柱纯化目的蛋白.SDS-PAGE电泳分析和Western blot分析显示在155 kD有明显的条带,成功实现了Ravlp在大肠杆菌中的表达纯化.     

大肠杆菌多顺反子mRNA上顺反子间序列对基因表达的调节作用

1984年9月在联邦德国举行的第三届欧洲生物能力学讨论会上,McCarthy等报道了大肠杆菌(E·coli)ATP合酶中c亚基的表达受到c亚基基因前顺反子间序列的加强作用。 E.coli ATP合酶是催化氧化磷酸化反应中最后一步反应的酶。它含有8种不同肽链,由同一操纵子编码,原初转录产物是一条多顺反子mRNA,然后分别转译成不同肽链。其中c亚基的特点是具有疏水性,可与氧化磷酸化作用的抑制剂二环巳基碳二亚胺(DCCI)结合。在ATP合酶分子中,c亚基拷贝数是其他亚基的10—15倍。现在证实,c亚基的高效率表